《稀有金属材料》课件.ppt
稀有金属材料
稀有金属材料简介定义储量少、分布散分类轻金属、重金属、稀土金属世界资源
稀有金属的分布与储量主要分布国家中国、巴西、澳大利亚主要分布地区南美洲、非洲、亚洲中国储量占比
稀有金属的化学性质活泼性铷、铯等极易氧化惰性铂族金属化学稳定性高电负性稀有金属普遍电负性低
稀有金属的物理性质高熔点钨熔点3422°C低密度锂是最轻金属导电性银导电率最高导热性铜导热性优异
稀有金属的划分方法周期表分组过渡金属、稀土元素用途划分电子类、能源类、航空类资源分布地壳丰度低于0.1%经济价值战略资源与普通资源
稀有金属与其他金属的区别1有色金属储量大、价格相对低2稀有金属储量小、分布散、高科技应用3贵金属价格高、化学稳定性好
稀有金属的重要性战略资源国家储备与安全保障高新科技支撑尖端技术发展工业发展现代工业不可替代材料环保产业新能源与绿色技术核心
铟（In）用途液晶显示屏、触摸屏2生产国中国、韩国、日本性质银白色、易切削、熔点低
镓（Ga）半导体应用砷化镓芯片、LED灯储量与采集铝土矿副产品5G通信高频器件关键材料
铊（Tl）毒性高毒性重金属特殊用途辐射探测低温超导合金光学特种玻璃
锗（Ge）光纤应用增强光信号传输红外技术夜视设备、热成像半导体高频电子器件
硒（Se）35%光伏转换率薄膜太阳能电池50+应用行业医药、玻璃、复印25%生产增长年均增速
锑（Sb）阻燃剂合金添加蓄电池催化剂其他
锂（Li）金属锂银白色、质软、密度小电池应用新能源汽车核心材料提取工艺盐湖卤水蒸发结晶法
铍（Be）航空航天合金、核反应堆材料、毒性与加工挑战
钽（Ta）电容器应用体积小、容量大、稳定性好供应链现状非洲刚果为主要产地，冲突矿产问题耐腐蚀性化工设备、医疗植入物熔点2996°C，仅次于钨、铼、锇
铌（Nb）1超导材料磁共振成像设备2钢铁添加剂提高强度和韧性3航空航天耐高温合金4光学镀膜特种玻璃涂层
锆（Zr）核能材料中子吸收率低核燃料包壳材料工业应用陶瓷、耐火材料化工设备内衬医疗领域人工关节牙科材料
铪（Hf）1芯片制造替代二氧化硅2高温材料航天发动机部件3资源分布与锆共生，分离难度大
钨（W）高熔点应用灯丝、电极军工与机械钨钢硬质合金军事用途穿甲弹芯
钼（Mo）合金添加提高钢材强度和耐热性催化剂石油炼制脱硫电子用途电子管材料
钴（Co）
镍（Ni）高温合金航空发动机涡轮叶片电池应用镍氢电池、三元锂电池催化剂氢化反应、石油精炼不锈钢增加耐腐蚀性
稀土元素（REEs）概述轻稀土镧、铈、镨、钕中稀土钐、铕、钆重稀土铽、镝、钬、铒应用领域永磁、荧光、催化4
钕（Nd）与钐（Sm）1永磁体应用风力发电、电动汽车2磁性能钕铁硼最强永磁3市场需求年增长率超15%
铽（Tb）、镝（Dy）铽磁光材料荧光粉激活剂镝永磁体添加剂提高耐高温性能共同应用节能照明磁-光存储器件
铕（Eu）、镧（La）铕红色荧光粉，液晶显示镧石油催化裂化，电池负极光学产业高折射率玻璃，激光材料
稀有金属的耐高温性能
稀有金属的抗腐蚀性能钽化学设备内衬，耐强酸钛医疗植入物，耐生物腐蚀锆核反应堆，耐水腐蚀铌建筑结构，耐大气腐蚀
稀有金属的高强度与轻质特性钛合金飞机结构件，比强度高铍合金航天器结构，质轻高刚镁合金汽车零部件，减重高效
稀有金属在电子行业的应用砷化镓高频芯片铟锡氧化物触摸屏透明电极钽电容高性能电容器
稀有金属在新能源行业的应用60%电池材料锂、钴、镍、锰400kg风机稀土每兆瓦永磁发电机25种光伏材料半导体、电极、汇流条
稀有金属在军事与航天领域的作用航空发动机镍基、钴基高温合金雷达系统铌酸锂、钛酸钡晶体隐身涂层稀土吸波材料导弹推进铍合金、钛合金
稀有金属在高科技制造业的应用激光材料钇铝石榴石、钕玻璃传感器锗、铼、铑敏感元件3D打印钛粉、铝合金粉末智能制造稀土永磁驱动器
稀有金属在医学领域的应用核磁共振、医疗植入物、造影剂、放射性治疗
稀有金属在化工及环保领域催化剂铂族金属催化转化过滤材料钯膜分离提纯污染治理稀土吸附剂去除重金属
稀有金属的回收利用电子废弃物废旧电池催化剂冶炼渣其他
稀有金属的价格波动与市场动态钕价格钴价格锂价格
稀有金属的采矿与提取方法概述物理法选矿、重力分离磁选、浮选化学法酸浸、碱浸氯化、氟化工艺流程破碎→磨矿→分选→富集冶炼→精炼→纯化
稀有金属的精选与冶炼技术浮选技术气泡附着矿物颗粒上浮溶剂萃取有机相分离目标元素火法冶炼高温熔融分离湿法冶炼液相中化学反应
稀有金属的精炼与纯化过程超高纯6N-9N(99.9999%-99.9999999%)纯化方法区域熔炼、电解精炼3关键设备单晶炉、电子束熔炼炉
稀有金属深加工技术1粉末冶金制备高性能合金2合金制备熔炼、铸造、热处理3成型加工锻造、挤压、轧制4表面处理镀层、喷涂、气相沉积
稀有金属的质量检测与标准国际标准ASTM、ISO